馬仲煉 趙玉仙 劉健君 田虹 馬永翠

摘要 以紅蕓豆（地豆王）為材料，采用15%聚乙二醇（PEG）模擬干旱脅迫，研究外源水楊酸（salicylic acid，SA，100? mg/L）和萘乙酸（α-naphthaleneacetic acid，NAA，0.015 mmol/L）對紅蕓豆幼苗抗旱性的影響。結果表明，干旱條件下，噴施外源NAA、SA處理均能有效減少葉片水分流失，維持葉片相對含水量在較高水平，在干旱脅迫24 h后，葉片相對含水量仍高達81.30%、77.00%。SA、NAA處理可有效減緩MDA含量的積累，與CK處理相比分別低48.20%、49.12%;24 h內(nèi)NAA較CK處理總葉綠素含量增加40.63%，在干旱脅迫36 h內(nèi)SA可使紅蕓豆葉綠素a含量增加，但SA、NAA會造成可溶性蛋白質含量的降低，但總體而言，NAA、SA處理能提高紅蕓豆幼苗的抗旱能力。

關鍵詞 紅蕓豆;水楊酸;萘乙酸;抗旱性

中圖分類號 S643.1? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）24-0067-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.24.015

Effects of Exogenous Salicylic Acid and Naphthalic Acid on Drought Resistance of Red Kidney Bean Seedlings

MA Zhong-lian，ZHAO Yu-xian，LIU? Jian-jun? et al （College of Agronomy and Life Sciences，Zhaotong University，Zhaotong，Yunnan 657000）

Abstract The effects of salicylic acid （SA，100 mg/L） and α-Naphthaleneacetic acid （NAA，0.015 mmol/L） on physiological characters of red kidney bean （land bean king） under drought stress of 15% polyethylene glycol （PEG）during bean seedlings were studied. The results showed that spraying exogenous NAA，SA under the drought conditions could effectively reduce the loss of leaf water and maintain the relative water content of the leaves at a high level. After 24 h of the drought stress，the relative water content of the leaves was still high，which was 81.30% and 77.00%. SA and NAA processing could effective reduce the accumulation of MDA contents，which was 48.20% and 49.12% lower than that processed by CK respectively. Within 24 h of the drought stress，NAA could increase the total chlorophyll content，which was 40.63% higher than that processed by CK respectively. Within 36 h of the drought stress， SA could increase the content of chlorophyll a，but SA and NAA would reduce the soluble protein content.In general，NAA and SA processing could improve the drought resistance ability of red kidney bean seedlings.

Key words Red kidney bean;Salicylic acid;Naphthalene acetic acid;Drought resistance

基金項目 云南省一流課程植物生理學線下課程項目。

作者簡介 馬仲煉（1988—），男，云南昭陽人，講師，從事作物逆境栽培研究。*通信作者，教授，從事作物病蟲害生理研究。

收稿日期 2021-04-12

云南屬熱帶、亞熱帶季風氣候，全年降水不均，特別是春季干旱少雨，蒸發(fā)旺盛，日溫變化大，這使云南的蔬菜種植面臨嚴峻考驗，其中紅蕓豆作為云南廣泛種植的蔬菜同樣受到干旱影響。近年來使用外源生長物質提高植物的抗旱性已成為熱點，其中水楊酸（salicylic acid，SA），即鄰羥基苯甲酸，是一種脂溶性有機酸，為白色結晶粉狀物，是植物體內(nèi)產(chǎn)生的簡單酚類化合物，是一種新的植物內(nèi)源激素，對緩解植物遭受逆境脅迫具有重要作用，目前在許多植物上運用并表現(xiàn)出良好的抗性。

SA參與植物的多種生理生化過程，能夠誘導植物產(chǎn)生抗旱、抗鹽堿等多種生理性狀。研究顯示，干旱脅迫下SA處理顯著提高了小麥根系和葉片細胞質膜透性、丙二醛（MDA）含量以及抗氧化酶活性[1]，能降低干旱對黃瓜幼苗生長的傷害和水分利用能力的下降，減小膜脂過氧化程度 [2]，增加番茄葉片相對葉綠素、可溶性蛋白和脯氨酸含量[3]，通過研究煙草[4]、玉米[5]等植物種子耐旱性發(fā)現(xiàn)，SA保持種子內(nèi)抗壞血酸過氧化物酶（APX）等酶活性，緩解活性氧的積累，膜脂過氧化作用被抑制，表現(xiàn)為MDA含量降低。SA處理促進了滲透調(diào)節(jié)物質和脯氨酸的積累，抑制蛋白質和MDA在蛋白質分子外聯(lián)中的積累，維持正常的細胞滲透壓，降低對細胞膜結構和功能的傷害，提高種子萌發(fā)和幼苗生長過程中的抗旱能力。萘乙酸（NAA）是較為常用的植物生長調(diào)節(jié)劑，具有促進植物細胞分裂，增強幼苗生活力、適應力，增強光合作用，加速生長發(fā)育[6-8]，增強植物對不良環(huán)境的抵抗調(diào)節(jié)作用[9]，研究表明，NAA預處理能促進干旱下活性氧前期積累，增強植物抗氧化能力，減少干旱后期活性氧（ROS）水平，以減輕干旱對細胞結構和代謝的干擾，維持一個更高效的碳和氮代謝水平[10]，NAA能降低或延緩細胞因超氧自由基和MDA造成的損傷，提高植物抵抗力[11]。而NAA以往多用于防止落花落果，促進光合作用，加速生長發(fā)育方面，而將其用在緩解植物干旱脅迫上的研究還不夠深入。

SA和NAA在玉米、煙草、大豆、茄類、瓜類等作物上已經(jīng)開展了相關方面的研究，但在紅蕓豆上研究甚少，因此，筆者以紅蕓豆為材料，采用15%聚乙二醇（PEG）模擬干旱脅迫，研究噴施SA和NAA對紅蕓豆幼苗生理特性的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗選用紅蕓豆（地豆王）為材料（市場上購買獲得）。

1.2 試驗方法

設置4個處理：正常，ZC處理（蒸餾水）;對照，CK處理（蒸餾水+15%PEG）;S處理（100 mg/L SA+15%PEG）;N處理（0.015 mmol/L NAA+15%PEG）。具體處理方法：對CK、S、N處理分別加入10 mL 15%PEG，ZC處理加入10 mL蒸餾水，12 h后對CK、S、N處理分別葉面噴施等量蒸餾水、SA、NAA，ZC處理噴施等量蒸餾水，每個處理4個重復，在干旱脅迫12、24、36、48 h對幼苗摘葉取樣進行生理指標測定。

1.3 測定項目與方法

采用鮮重法測定葉片相對含水量（RWC），采用乙醇提取法[12]測定葉綠體色素提取液中葉綠素a、b及總葉綠素含量，采用硫代巴比妥酸（TBA）比色法[12]測定MDA含量，采用考馬斯亮藍G-250染色法 [13]（Coomassie brilliant biue G-250）測定蛋白質含量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003進行整理，并用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件的鄧肯新復極差法進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 NAA、SA對干旱脅迫下紅蕓豆葉片相對含水量（RWC）的影響

由圖1可知，隨著干旱脅迫時間的延長，干旱處理組RWC持續(xù)下降，外源NAA、SA處理可以緩解干旱脅迫下紅蕓豆RWC下降程度。處理組第12 h后，N處理組RWC較CK處理高3.85%，且差異顯著;S處理組RWC較CK處理高11.96%，且差異顯著。處理組第24 h后，N處理組RWC較CK處理高13.47%，且差異顯著，S處理組較CK處理高12.37%，且差異顯著。處理組第36 h后，N處理組RWC較CK處理高11.16%，且差異顯著;S處理組RWC較CK處理高0.92%，但差異不顯著。處理組第48 h后，N處理組RWC較CK處理高24.41%，S處理組RWC與CK處理差異不顯著。由此可知，NAA處理RWC在脅迫過程中呈較平穩(wěn)變化趨勢，且能保持良好的RWC。這說明干旱脅迫下NAA處理能緩解葉片水分流失，SA處理在干旱脅迫24 h前能有效緩解葉片水分流失，而在24 h后緩解能力下降。

2.2 NAA、SA對干旱脅迫下紅蕓豆葉片丙二醛（MDA）含量的影響

由圖2可知，隨著脅迫時間的延長，在0～48 h? CK處理組MDA含量呈升高趨勢，在第48 h? MDA含量達到最大。處理組第12 h后，N處理組MDA含量較CK處理低32.72%，且兩者差異顯著;S處理組MDA含量較CK處理低21.15%，但兩者差異不顯著。處理組第24 h后，N處理組MDA含量較CK處理低50.37%，且兩者差異顯著;S處理組MDA含量較CK處理低54.31%，且兩者差異顯著。處理組第36 h后，N處理組MDA含量較CK處理低46.67%，且兩者差異顯著;S處理組MDA含量較CK處理低41.11%，且兩者差異顯著。處理組第48 h后，N處理組MDA含量較CK處理低58.69%，且兩者差異顯著;S處理組MDA含量較CK處理低63.25%，且差異顯著。可見干旱脅迫下SA、NAA處理可以減緩紅蕓豆葉片MDA含量的積累，其中NAA緩解效果最好。

2.3 NAA、SA對干旱脅迫下紅蕓豆葉片可溶性蛋白質含量的影響

由圖3可知，S、N處理組在處理第12～24 h時可溶性蛋白質含量呈下降趨勢，在第36 h后可溶性蛋白質含量呈上升趨勢，CK處理組在各測定時間可溶性蛋白質含量均高于S、N處理組。在處理組第12 h，S處理組可溶性蛋白質含量較CK處理低12.93%，且差異顯著;N 處理組可溶性蛋白質含量較CK處理低22.41%，且差異顯著。在處理組第24 h，S處理組可溶性蛋白質含量較CK處理低2.92%，但兩者差異不顯著;N處理組可溶性蛋白質含量較CK處理低16.96%，且差異顯著。在處理組第36 h，S處理組可溶性蛋白質含量較CK處理低16.08%，且差異顯著;N處理組可溶性蛋白質含量較CK處理低11.56%，且差異顯著。在處理組第

48 h，S處理組可溶性蛋白質含量較CK處理低7.62%，且差異顯著;N處理組可溶性蛋白質含量較CK處理低13.15%，且差異顯著。由此可知，干旱脅迫下，SA、NAA處理造成葉片可溶性蛋白質含量降低。

2.4 NAA、SA對干旱脅迫下紅蕓豆葉片總葉綠素、葉綠素a和葉綠素b含量的影響

由表1可知，處理組第12 h，S處理組葉綠素a含量較CK處理高4.78%，但差異不顯著;N處理組葉綠素a含量較CK處理高25.84%，且差異顯著。處理組第24 h，S處理組葉綠素a含量較CK處理低16.27%，且差異顯著; N處理組葉綠素a含量與CK處理相比低7.54%，但差異不顯著。處理組第36 h，S處理組葉綠素a含量較CK處理高16.03%，且差異顯著;N處理組葉綠素a含量較CK處理高0.58%，但差異不顯著。處理組第48 h，S處理組葉綠素a含量較CK處理低36.17%，且差異顯著;N處理組葉綠素a含量較CK處理低6.69%，但差異不顯著。由此可知，在脅迫開始至36 h，SA、NAA可緩解紅蕓豆葉片葉綠素a含量的降低。36 h后緩解能力下降。

處理組第12 h，S處理組葉綠素b含量較CK處理高1.18%，但差異不顯著;N處理組葉綠素b含量較CK處理高9.41%，且差異顯著。處理組第24 h，S處理組葉綠素b含量較CK處理高19.05%，且差異顯著;N處理組葉綠素b含量較CK處理高233.33%，且差異顯著。處理組第36 h，S處理組葉綠素b含量較CK處理低42.86%，且差異顯著;N處理組葉綠素b含量較CK處理低11.69%，差異顯著。處理組第48 h，S處理組葉綠素b含量較CK處理高67.06%;N處理組葉綠素b含量與CK處理相比低9.41%，差異顯著。

處理組第12 h，S處理組總葉綠素含量較CK處理高3.39%，但差異不顯著;N處理組總葉綠素含量較CK處理高20.68%，且差異顯著。處理組第24 h，S處理組總葉綠素含量較CK處理低9.21%，但差異不顯著;N處理組總葉綠素含量較CK處理高40.63%，且差異顯著。處理組第36 h，S處理組總葉綠素含量較CK處理高5.48%，但差異不顯著;N處理組總葉綠素含量較CK處理低1.67%，但差異不顯著。處理組第48 h，S處理組總葉綠素含量較CK處理低14.98%，但差異不顯著;N處理組總葉綠素含量與CK處理相比低7.25%，但差異不顯著。由此可知，在脅迫開始至24 h NAA處理可使紅蕓豆葉片總葉綠素含量增加。SA處理48 h后效果減弱，總體上NAA處理前期效果較好。

3 結論與討論

該試驗研究噴施不同濃度外源SA與NAA在干旱脅迫下對紅蕓豆幼苗生理特性的影響。通過測定葉片相對含水量、MDA含量、可溶性蛋白含量、葉綠素a、b及總葉綠素含量等指標來判定其對幼苗抗旱能力的影響。MDA含量可反映植物細胞膜質過氧化程度，結果表明，干旱條件下噴施SA、NAA可減緩紅蕓豆葉片MDA積累量，在一定程度上降低細胞膜質過氧化，進而提高了紅蕓豆葉肉細胞抗旱性。

可溶性蛋白質是植物重要的滲透調(diào)節(jié)物質，植物可通過積累可溶性蛋白質來降低細胞滲透勢，增強植物的保水能力，從而表現(xiàn)為可溶性蛋白質含量升高。而經(jīng)SA、NAA處理的紅蕓豆可溶性蛋白質含量出現(xiàn)下降，這可能是因為在干旱條件下，SA、NAA處理可能開始了以某些可溶性蛋白質為底物的防御途徑，這與馬仲煉等[14]的研究結果一致。

葉綠素是植物進行光合作用、獲取能量的重要物質，干旱脅迫下，植物體內(nèi)的葉綠素分解加速，光合作用效率降低，在經(jīng)過SA處理后 ，紅蕓豆葉綠素a和總葉綠素含量在36 h增加明顯，NAA處理在24 h，紅蕓豆葉綠素b和總葉綠素含量增加顯著，這可能是SA、NAA處理增強了葉片保水能力，降低了葉肉細胞活性氧水平，減輕了過氧化作用，緩解了葉綠素的分解。植物葉片相對含水量能充分反映植株水分狀況，干旱條件下，相對含水量下降越少說明植株抗旱性越強，經(jīng)過SA、NAA處理的葉片相對含水量能保持穩(wěn)定水平，也進一步說明SA、NAA處理增強了葉片保水能力。

因此，該試驗中紅蕓豆在干旱脅迫下，噴施SA、NAA可使葉片保水能力增強，減緩紅蕓豆MDA的積累量，對葉綠素a、b和總葉綠素的影響較大，會使葉片可溶性蛋白質含量的積累量降低，總體而言，SA、NAA處理可增加紅蕓豆幼苗抗旱能力。

參考文獻

[1] 單長卷，趙新亮，湯菊香.水楊酸對干旱脅迫下小麥幼苗抗氧化特性的影響[J].麥類作物學報，2014，34（1）：91-95.

[2] 郝敬虹，易旸，尚慶茂，等.干旱脅迫下外源水楊酸對黃瓜幼苗膜脂過氧化和光合特性的影響[J].應用生態(tài)學報，2012，23（3）：717-723.

[3]? 張冬野，趙婷婷，李景富，等.水楊酸和氯化鈣對干旱脅迫下番茄幼苗生理特性的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學報，2016，28（10）：1687-1694.

[4] 馬文廣，崔華威，李永平，等.不同藥劑引發(fā)處理對干旱脅迫下煙草種子發(fā)芽和幼苗生長的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學報，2012，24（6）：949-956.

[5] 石汝杰，胡廷章.水楊酸對滲透脅迫下玉米種子萌發(fā)和幼苗生長的影響[J].種子，2008，27（10）：46-48.

[6] 丁益，王百年，韓效釗，等.α-萘乙酸的合成方法及應用前景[J].安徽化工，2004，30（3）：17-18.

[7] 曲亞英，郁繼華，陶興林，等.S3307和IBA+NAA浸種對低溫脅迫下甜椒幼苗抗冷性的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學學報，2006，41（4）：52-55.

[8] 鄭平生，金芳，燕麗萍.幾種外源激素對鹽脅迫下草莓試管苗生長的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學學報，2004，39（3）：277-280.

[9] 唐曉川，張元成，鐘秀麗，等.水楊酸和α-萘乙酸浸種對冬小麥幼苗抗旱性的影響[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2014，35（2）：162-167.

[10] 邢興華.α-萘乙酸緩解大豆花期逐漸干旱脅迫的生理機制[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學，2014.

[11] 梁鵬.α-萘乙酸對大豆苗期干旱的緩解效應研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學，2010.

[12] 李合生.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京：高等教育出版社，2000.

[13] 王學奎.植物生理生化實驗原理和技術[M].2版.北京：高等教育出版社，2006.

[14] 馬仲煉，周航飛，冉春艷，等.甜菜堿和水楊酸對干旱脅迫下辣椒開花結果期生理特性的影響[J].三峽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測，2019，4（2）：57-63.